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C++模板高阶编程：从元编程到实战

📚 共计 30 章节

模板基础回顾

函数模板与类模板的基本语法、模板实例化机制、模板参数推导规则。

模板特化与偏特化

全特化与偏特化的概念、函数模板特化、类模板特化、偏特化的匹配规则与实战技巧。

模板参数进阶

非类型模板参数、模板模板参数、可变参数模板的声明与展开。

变参非类型

类型萃取（Type Traits）基础

std::is_same、std::is_integral、std::enable_if的原理与使用。

SFINAE（替换失败不是错误）

SFINAE的底层原理、std::enable_if的进阶用法、void_t技巧。

constexpr与编译期计算

constexpr函数与变量、constexpr if、编译期字符串处理。

constexpr编译期

折叠表达式（Fold Expressions）

一元与二元折叠、逗号表达式折叠、实战：编译期参数检查。

变参模板的递归展开

递归继承、递归组合、使用变参模板构建类型列表。

递归类型列表

模板元编程基础

编译期整数序列、编译期条件判断、编译期循环（递归）。

元编程序列

编译期数据结构

编译期列表（Typelist）、编译期集合操作、编译期排序算法。

策略类（Policy）与特征类（Traits）

策略类的设计模式、特征类的提取机制、标准库中的traits应用。

设计模式traits

CRTP（奇异递归模板模式）

CRTP的基本形式、静态多态的实现、对象计数器的设计。

CRTP静态多态

Mixins与多重继承

Mixin的模板实现、线性化继承、使用Mixin组合功能。

表达式模板（Expression Templates）

表达式模板的原理、惰性求值、向量运算的优化。

表达式惰性求值

模板与设计模式

工厂模式的模板化、单例模式的模板化、访问者模式的模板化。

完美转发与std::forward

引用折叠规则、完美转发的实现原理、变参模板中的转发。

转发引用折叠

std::tuple深度剖析

tuple的实现原理、tuple的遍历与访问、tuple的算法。

std::variant与std::any

variant的实现原理、访问者模式与variant、any的类型擦除机制。

std::function与类型擦除

function的实现原理、小对象优化、自定义函数包装器。

概念（Concepts）基础

C++20 Concepts的语法、约束与要求、与SFINAE的对比。

自定义概念、复合约束、requires子句的多种用法。

模板与多线程

模板化的线程池、编译期任务调度、类型安全的消息队列。

线程池并发

编译期反射（C++20/23）

constexpr反射、magic_enum库的使用、静态反射的展望。

反射magic_enum

模板与序列化

编译期序列化框架、类型驱动的序列化、二进制协议的模板化。

序列化二进制

模板与单元测试

模板化的测试框架、编译期测试断言、类型列表驱动的测试。

模板与领域特定语言（DSL）

使用模板构建嵌入式DSL、表达式模板与DSL、编译期解析。

模板性能优化

编译期计算与运行时性能、代码膨胀的控制、模板实例化的惰性化。

模板调试技巧

编译器错误信息的解读、static_assert的使用、概念约束的调试优势。

调试static_assert

大型项目中的模板组织

模板的声明与定义分离（export）、显式实例化、模块（Modules）与模板。

综合实战：模板化JSON解析器

从词法分析到语法分析的模板化实现，构建完整的JSON解析器。